doi: 10.52899/24141437_2026_03_381
УДК: 623.827

Разработка алгоритмов функционирования блока предварительной очистки конверсионного газа

Алексин Е. Н., Балакин А. В., Дядик А. Н., Маловик Д. С., Левицкий А. Л., Худяков С. С.
Язык статьи: русский
Ссылка для цитирования: Алексин Е.Н., Балакин А.В., Дядик А.Н., Маловик Д.С., Левицкий А.Л., Худяков С.С. Разработка алгоритмов функционирования блока предварительной очистки конверсионного газа // Труды Санкт-Петербургского государственного морского технического университета. 2026. Т. 5, № 3. С. 381–387. DOI: 10.52899/24141437_2026_03_381 EDN: IEBQFG

Аннотация

Актуальность. В работе представлены результаты разработки алгоритма управления блоком предварительной очистки конверсионного газа от углекислого газа.  Цель. Анализ математического моделирования работы абсорбера, создание программного модуля математической модели абсорбера, позволяющего исследовать динамические характеристики объекта.  Методы. Для разработки алгоритма использован метод математического моделирования при допущении о подчинении параметров газа уравнению Клапейрона-Менделеева.  Результаты. Разработан алгоритм управления блоком предварительной очистки инверсионного газа от двуокиси углерода, предполагающий использование дискретных сигнализаторов уровня и классического пропорционально-интегрально-дифференцируемого регулятора. Рассчитанный сигнал обратной связи поступает в блок сравнения заданного и фактического сигналов уровня, где формируется сигнал рассогласования. Далее пропорционально-интегрально-дифференцируемый регулятор вырабатывает управляющее воздействие, направленное на снижение или повышение уровня забортной воды в аппарате. В рамках принятых допущений предполагается, что вода в блок предварительной очистки подаётся насосом постоянной производительности, при этом указанный насос не входит в контур системы автоматического управления. Варианты автоматического регулирования подачи внешней воды в текущей проработке не рассматриваются. Управление сливом воды из абсорбера производится регулятором уровня, что обеспечивает стабилизацию технологического параметра и поддержание материального баланса в аппарате.  Заключение. Разработанная функциональная схема работы автоматического регулятора уровня основывается на использовании функционального блока, анализирующего поступающую информацию о текущем состоянии уровня в абсорбере. Регулирование физических процессов в абсорбере осуществляет функциональный блок, анализирующий поступающую информацию о состоянии уровня воды в абсорбере, при работе алгоритма. Предложенное решение создаёт основу для дальнейшей оптимизации процесса очистки конверсионного газа. Ключевые слова: математическое моделирование,алгоритм управления,блок предварительной очистки,абсорбер,пропорционально-интегрально-дифференцируемый регулятор,уровень,обратная связь,функциональный блок,углекислый газ,забортная вода,клапан,насос

Список литературы

1. Дядик А.Н., Замуков В.В., Дядик В.А. Корабельные воздухонезависимые энергетические установки. Санкт Петербург: Судостроение; 2006. 424 с. EDN: QNUCWL.
2. Коуль А.Л., Ризенфельд Ф.С. Очистка газа. Москва: Гостоптехиздат; 1962. 396 с.
3. Берденников А.А., Богданов Д.С. Регулирование уровня воды в абсорберах водной очистки газа. Судостроение. 2015. № 1. С. 54-56. EDN: UJKZJV.
4. Вукалович М.П., Кириллин В.А., Ремизов С.А. Термодинамические свойства газов: справочник. Москва: Машгиз, 1963. 376 с.
5. Калинушкин М.П. Вентиляторные установки. Москва: Высшая школа; 1979. 223 с.
6. Лапидус А.Л., Голубева И.А., Жагфаров Ф.Г. Газохимия. Переработка углеводородных газов. Москва: РГУ нефти и газа (НИУ) имени И.М. Губкина; 2019. 344 с.
7. Земенков Ю.Д., Подорожников С.Ю., Шадрин А.А. Эксплуатация и автоматизация установок комплексной подготовки газа. Тюмень: ТИУ; 2018. 176 с.
8. Ахметов С.А., Ишмияров М.Х., Веревкин А.П. Моделирование технологических процессов нефтепереработки и нефтехимии. Уфа: УГНТУ; 2020. 312 с.
9. Беляев А.Н., Шапошников А.И. Автоматическое управление технологическими процессами нефтегазопереработки. Воронеж: ВГТУ; 2020. 195 с.
10. Афанасьев С.В., Шевченко Ю.Н., Давыдов А.А. Абсорбционные и адсорбционные технологии очистки углеводородных газов. Самара: СамГТУ; 2018. 260 с.
11. Арутюнов В.С., Савченко В.И., Седов И.В. Новые газохимические процессы: от очистки до синтеза. Москва: Институт химической физики РАН; 2020. 280 с.